Протокол культивування та відшарування біоплівки стафілокока
Стандартизовані методи мають важливе значення для надійних результатів досліджень. Тут ви можете знайти протокол культивування та відокремлення стафілококових біоплівок. Цей протокол зосереджений на оптимізованій високопродуктивній підготовці зразків з використанням UIP400MTP багатолункового пластинчастого фонікатора для ефективного, високопродуктивного відшарування біоплівки в 96-лункових пластинах. Протокол також містить ключові кроки для культивування, промивання та візуалізації біоплівки з акцентом на мінімізацію варіабельності та забезпечення відтворюваності.
Біоплівка стафілокока та дослідження антибіотиків
Біоплівки стафілокока відіграють важливу роль у персистуючих інфекціях через їх стійкість до антибіотиків та імунні реакції. Утворення біоплівки забезпечує захисне середовище для бактерій, що ускладнює лікування інфекцій. Дослідження біоплівок часто зосереджуються на розумінні їх формування, поведінки та чутливості до антимікробних препаратів, з акцентом на високопродуктивні методи для оптимізації експериментальних робочих процесів.
Багатолунковий пластинчастий фонікатор UIP400MTP пропонує значну перевагу в дослідженні біоплівки, дозволяючи швидко та ефективно відокремлювати біоплівки від 96-лункових пластин. Цей пристрій забезпечує рівномірну ультразвукову енергію на всі свердловини, забезпечуючи стабільні результати при мінімізації варіативності.
Протокол культивування та відшарування біоплівки стафілокока
Нижче ми розповімо вам про покрокову інструкцію щодо процесу культивування та від'єднання біоплівки стафілокока. В якості зразкового аналітичного кроку ми покажемо вам, як кількісно визначити спектрофотометрично культивовану біомасу шляхом фарбування кристальним фіалкою.
Культивування біоплівки стафілокока
Необхідні матеріали:
- Стерильні планшети з плоским дном на 96 лунок з полістирольної тканини, оброблені культурою мікротитру, з кришками
- Триптичний соєвий бульйон (TSB) з 0,25% глюкози
- Кабінет біологічної безпеки
Кроки:
- Підготуйте стерильне робоче середовище в шафі біологічної безпеки, щоб мінімізувати забруднення.
- Додайте ТСБ, що містить 0,25% глюкози, в лунки мікротитрової пластини. ТСБ без глюкози, як правило, не сприяє утворенню біоплівки і повинен використовуватися як засіб контролю лише за необхідності.
- Інокулюють лунки штамами бактерій, приготованими нижче:
- Приготуйте бактеріальні суспензії, переконавшись у відсутності вже існуючих клітинних кластерів, гомогенізуючи суспензії за допомогою ультразвуку або розбиваючи скупчення голкою 23-го калібру та короткочасним завихренням.
- Закрийте пластину кришкою та інкубуйте в умовах, оптимальних для утворення біоплівки (наприклад, при 37 °C протягом 24 годин).
- Виконуйте експеримент у трьох примірниках для кожного бактеріального штаму (три лунки на штам), щоб переконатися в надійності.
- Виділіть по шість свердловин на одну плиту для негативного контролю. На 96-лункову плиту можна перевірити до 30 штамів.
Візуалізація та промивання біоплівки
- Після інкубації обережно викиньте середовище, щоб не порушити біоплівку.
- Кожну добре промийте чотири рази фізіологічним розчином, щоб видалити планктонні бактерії.
- Огляньте дно лунок на наявність білих плям, що свідчать про наявність біоплівки.
Відшарування біоплівки за допомогою багатолункового пластинчастого сонника UIP400MTP
Налаштування та параметри пристрою:
- UIP400MTP багатолунковий пластинчастий сонник
- Налаштування роботи: амплітуда 60%, режим циклу з 60 секундами ON / 30 секундами OFF
Кроки:
- Помістіть вимиту пластинку мікротитру на платформу UIP400MTP.
- Виконуйте зразки звуком при рекомендованих налаштуваннях (60% амплітуди, 60 секунд увімкнено, 30 секунд вимкнено). Налаштуйте параметри відповідно до штаму бактерій.
- Запустіть процес ультразвуку, щоб від'єднати біоплівку. Ультразвукові хвилі порушують матрикс біоплівки, вивільняючи прилипли бактерії.
- Цей UIP400MTP забезпечує рівномірну експозицію на всіх свердловинах для стабільних результатів відшарування.
Аналітичний етап: кількісне визначення біомаси відокремленої біоплівки стафілокока за допомогою кристалічного фіалки (CV)
Необхідні матеріали:
- 01% розчин кристалічної фіалки (CV)
- 95% етанолу або 30% оцтової кислоти (для солюбілізації)
- Зчитувач мікропланшетів, здатний зчитувати при 570 нм
- Стерильні мікротитрові пластини для фарбування
Кроки:
- Підготовка фарбувальної пластини: перенесіть 100 мкл відокремленої суспензії біоплівки з кожної лунки ультразвукової пластини у відповідні лунки чистої, стерильної 96-лункової мікротитрної пластини. Це забезпечує чисте та однорідне середовище для фарбування.
- Фарбування відокремленої біоплівки: додайте 150 мкл 0,1% розчину кристалічної фіалки в кожну лунку, що містить відокремлену суспензію біоплівки. Обережно піпеткою, щоб забезпечити рівномірне змішування суспензії біоплівки та кристалічного фіолетового.
- Інкубація: Дайте пластині інкубуватися при кімнатній температурі протягом 15 хвилин, щоб кришталевий фіалковий ефективно забарвив біомасу.
- Промивання: Після інкубації обережно викиньте розчин кристалічної фіалки з лунок, не порушуючи біомасу. Кожну лунку промийте по три рази стерильним фізіологічним розчином, щоб видалити незв'язане пляма.
- Сушіння: Дайте пластині висохнути на повітрі при кімнатній температурі або під стерильною витяжкою повітряного потоку. Уникайте нагрівання, оскільки це може змінити результати.
- Розчинення: додайте 200 мкл 95% етанолу (або 30% оцтової кислоти, залежно від стандартної лабораторної практики) у кожну лунку, щоб розчинити зв'язаний кристалічний фіолет. Обережно перемішайте, піпетуючи або струшуючи тарілку протягом 10 хвилин при кімнатній температурі.
- Вимірювання: виміряйте оптичну щільність (OD) розчину розчиненого кристалічного фіолетового кольору при 570 нм за допомогою зчитувача мікропланшетів.
- Аналіз даних: Відніміть середнє значення OD570 негативних контрольних груп (свердловини з TSB, але без бактеріального інокуляту) з експериментальних свердловин, щоб врахувати фонове фарбування. Записуйте та аналізуйте дані.
Примітка: Виконуйте експеримент у трьох примірниках для кожної умови, щоб забезпечити відтворюваність. Забезпечте належне поводження з кристалічним фіалкою та етанолом, дотримуючись протоколів безпеки та утилізації.
Коротко про ключові переваги UIP400MTP:
- Високопродуктивна обробка: Розроблений спеціально для багатолункових пластин, що дозволяє обробляти кілька зразків одночасно.
- Рівномірний ультразвуковий розподіл: Забезпечує однакову інтенсивність ультразвуку на всіх свердловинах, забезпечуючи стабільні результати для всіх зразків.
- Використовуйте будь-яку стандартну плиту: З UIP400MTP впорається будь-які стандартні багатолункові тарілки, чашки Петрі і стійки для труб. Дорогі фірмові пластини не потрібні!
- Зручний інтерфейс: Простий у налаштуванні та контролі, що робить його чудовим інструментом для підвищення продуктивності лабораторії. Програмовані налаштування та автоматизація полегшують стандартизацію процесів!
Високопродуктивне відшарування біоплівки з 96-лунковим пластинчастим сонікатором UIP400MTP
Література / Список літератури
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
Поширені запитання
Що таке позаклітинні полімерні речовини (EPS)?
Позаклітинні полімерні речовини (ЕПС) — складна суміш біополімерів, що складаються переважно з полісахаридів, білків, нуклеїнових кислот і ліпідів, що виділяються мікроорганізмами в біоплівках. EPS утворює захисну матрицю, яка огортає мікробну спільноту, забезпечуючи структурну цілісність, опосередковуючи адгезію до поверхонь і захищаючи клітини від стресів навколишнього середовища, включаючи антибіотики та імунні реакції.
Що мається на увазі під планктонними бактеріями?
Планктонні бактерії — це вільно плаваючі одноклітинні мікроорганізми, які існують у підвішеному стані, наприклад, у рідкій культурі або рідинах організму, а не прикріплені до поверхонь або утворюють структуровані спільноти, такі як біоплівки.
У чому різниця між біоплівкою та планктонними бактеріями?
Ключова відмінність біоплівки від планктонних бактерій полягає в їх організації. Біоплівки — це структуровані, прикріплені до поверхні спільноти бактерій, вбудовані в матрикс позаклітинної полімерної речовини (EPS), тоді як планктонні бактерії є вільно плаваючими і не мають такої структурної організації.
Бактерії в біоплівках важче лікувати антибіотиками, ніж планктонні бактерії?
Бактерії в біоплівках значно важче піддаються лікуванню антибіотиками в порівнянні з планктонними бактеріями. Матрикс біоплівки діє як фізичний бар'єр, а бактерії всередині демонструють змінені метаболічні стани та підвищену стресостійкість, що сприяє зниженню ефективності антибіотиків.
Чи можна вбити біоплівки антибіотиками?
Біоплівки іноді можуть бути знищені антибіотиками, але це є складним завданням. Ефективне лікування часто вимагає високих концентрацій антибіотиків, специфічних комбінацій або додаткової терапії, оскільки матриця ЕПС та механізми бактеріальної резистентності захищають біоплівку.
Чи є стафілокок прилиплими бактеріями?
Бактерії стафілокока добре відомі своїми можливостями прилипання. Вони легко прикріплюються до поверхонь, утворюючи біоплівки, особливо на медичних пристроях або тканинах хазяїна, що робить їх основним фактором персистуючих інфекцій.
Які види бактерій стафілокока існують?
Бактерії стафілокока включають кілька типів, найбільш помітними з яких є золотистий стафілокок і стафілокок епідермідіс. S. aureus є патогенним і може викликати важкі інфекції, тоді як S. epidermidis зазвичай асоціюється з інфекціями, пов'язаними з пристроями біоплівки.
Що таке кришталева фіалка?
Кристалічний фіалковий є основним барвником, який зазвичай використовується для фарбування біологічних матеріалів. У мікробіології він використовується для оцінки утворення біоплівки шляхом фарбування біомаси, яку потім можна кількісно визначити спектрофотометрично.
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторії до промислові розміри.



